Question

冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞（其晶胞結構如圖，其中空心球所示原子位于立方體的頂點或面心，實心球所示原子位于立方體內）類似．每個冰晶胞平均占有

 

個水分子，冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

分析：利用均攤法確定每個冰晶胞含有的水分子個數(shù)，根據氧原子和碳原子的雜化方式以及氫鍵的特點，分析冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因．

解答： 解：每個冰晶胞平均占有分子個數(shù)=4+

1

8

×8+6×

1

2

=8，H₂O的氧原子中含有2個σ鍵和2個孤電子對，金剛石中每個碳原子含有4個σ鍵且沒有孤電子對，所以水中的O和金剛石中的C都是sp³雜化，且水分子間的氫鍵具有方向性，每個水分子中一個氧原子可以和另外2個水分子中的氫原子形成2個氫鍵，2個氫原子可以和另外2個水分子中的氧原子形成氫鍵，所以每個水分子可與相鄰的4個水分子形成4個氫鍵，導致冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相似，
故答案為：8；水中的O和金剛石中的C都是sp³雜化，且水分子間的氫鍵具有方向性，每個水分子可與相鄰的4個水分子形成4個氫鍵．

點評：本題考查物質結構和性質，考查考生對晶體結構和原子的雜化方式的理解能力，難度不大．